Welche Forschung wurde zu Gehirn-zu-Gehirn-Schnittstellen durchgeführt?

Raoet al. 2014 behauptet, die erste Demonstration einer Gehirn-Gehirn-Schnittstelle beim Menschen unter Verwendung von EEG und TMS zu sein.

Abstrakt

Wir beschreiben die erste direkte Gehirn-zu-Gehirn-Schnittstelle beim Menschen und präsentieren Ergebnisse aus Experimenten mit sechs verschiedenen Probanden. Unsere nicht-invasive Schnittstelle, die ursprünglich im August 2013 demonstriert wurde, kombiniert Elektroenzephalographie (EEG) zur Aufzeichnung von Gehirnsignalen mit transkranieller Magnetstimulation (TMS) zur Übermittlung von Informationen an das Gehirn. Wir veranschaulichen unsere Methode anhand einer visuomotorischen Aufgabe, bei der zwei Menschen durch direkte Gehirn-zu-Gehirn-Kommunikation zusammenarbeiten müssen, um ein gewünschtes Ziel in einem Computerspiel zu erreichen. Die Gehirn-zu-Gehirn-Schnittstelle erkennt motorische Bilder in EEG-Signalen, die von einer Person (dem „Sender“) aufgezeichnet wurden, und überträgt diese Informationen über das Internet an die motorische Kortexregion einer zweiten Person (des „Empfängers“). Dadurch kann der Sender über TMS eine gewünschte motorische Reaktion im Empfänger hervorrufen (ein Druck auf ein Touchpad). Wir quantifizieren die Leistung der Gehirn-zu-Gehirn-Schnittstelle in Bezug auf die Menge der übertragenen Informationen sowie die Genauigkeiten, die bei (1) der Dekodierung der Signale des Senders, (2) der Erzeugung einer motorischen Reaktion des Empfängers bei Stimulation und ( 3) Erreichen des Gesamtziels in der kooperativen visuomotorischen Aufgabe. Unsere Ergebnisse belegen eine rudimentäre Form der direkten Informationsübertragung von einem menschlichen Gehirn zum anderen mit nicht-invasiven Mitteln.

Im Jahr 2014 wurden zwei bahnbrechende Arbeiten veröffentlicht, die beide behaupten, die ersten beim Menschen zu sein.

Grau et al. (2014) wurde zuerst veröffentlicht (August), aber das eigentliche Experiment wurde später durchgeführt (März 2014):

Hier zeigen wir, wie man zwei menschliche Gedanken direkt verbindet, indem man zwei Neurotechnologien – BCI und CBI – integriert, die drei wichtige Bedingungen erfüllen, nämlich a) nicht-invasiv, b) kortikal basiert und c) bewusst gesteuert (Abb. 1). In diesem Rahmen liefern wir die erste Demonstration einer nicht-invasiven direkten Kommunikation zwischen menschlichem Verstand.

Rao et al (2014) (erwähnt von @Josh) wurde später veröffentlicht (November), aber das Experiment selbst wurde früher durchgeführt (August 2013).

Wir beschreiben die erste direkte Gehirn-zu-Gehirn-Schnittstelle beim Menschen und präsentieren Ergebnisse aus Experimenten mit sechs verschiedenen Probanden. Unsere nicht-invasive Schnittstelle, die ursprünglich im August 2013 demonstriert wurde, kombiniert Elektroenzephalographie (EEG) zur Aufzeichnung von Gehirnsignalen mit transkranieller Magnetstimulation (TMS) zur Übermittlung von Informationen an das Gehirn. ... Unsere Ergebnisse belegen eine rudimentäre Form der direkten Informationsübertragung von einem menschlichen Gehirn zum anderen mit nicht-invasiven Mitteln.

Beide Experimente verwendeten ein EEG , um Aktivität im Gehirn des Senders und TMS zu erkennenAktivität im Gehirn des Empfängers zu stimulieren. Die 2 Experimente hatten jedoch leicht unterschiedliche Ansätze. In der Studie von Rao et al. wurde der motorische Kortex verwendet, wodurch der Sender, der mit einer Maus klickte, die Hand des Empfängers zum Zucken brachte. Dies wurde verwendet, um ein einfaches Videospiel zu spielen, bei dem ein Spieler Zugriff auf Informationen hatte, die der andere Spieler nicht hatte. In der Studie von Grau et al. wurde auch der motorische Kortex des Senders verwendet, aber auf der Empfängerseite wurde das TMS auf den Okzipitallappen – den visuellen Kortex – gerichtet, wodurch Lichtblitze für den Empfänger erschienen. Diese Einrichtung wurde verwendet, um eine Nachricht zu übermitteln, ähnlich wie bei einem Telegraphen, unter Verwendung von codierten "Bits" (1s und 0s, die durch die Lichtblitze dargestellt werden). Das ist eher wie Telepathie, wenn auch eine sehr primitive Version davon.

Ein TED-Vortrag von Miguel Nicolelis über Gehirn-zu-Gehirn-Schnittstellen, der sich hauptsächlich auf Ratten und Affen konzentriert, aber am Ende erwähnt er Menschen.